渤海海域新生代断裂发育特征及形成机制

摘要：断裂是渤海海域油气成藏的主控因素之一,利用地震剖面解释和构造编图成果,对渤海海域新生代断裂发育特征及形成机制进行了分析。渤海海域主要发育伸展断裂和走滑断裂,局部地区发育反转断裂。在平面上主要呈NE,NW和近EW向展布,其中NE向断裂多属于郯庐走滑断裂带的组成部分,在剖面上表现出花状构造特征。NW向断裂主要与张家口－蓬莱走滑断裂带有关,并与NE向断裂发生了相互剪切作用,共同构成了渤海地区新构造期的共轭剪切破裂系统。近EW向断裂可分为两类：大型近EW向断裂带多构成南部地区凸起和凹陷的分界断裂,经历了早期伸展和晚期走滑作用的叠加,在剖面上多表现为铲式主干正断层和浅层走滑分支断层相组合的似花状特征;浅层密集发育的小型近EW向断裂多是受郯庐断裂带走滑作用影响而形成的派生断裂。     

渤海湾盆地南部走滑构造带发育特征及其控油气作用

郯庐走滑断裂带穿过渤海湾盆地黄河口凹陷和莱西构造带，为了探讨走滑构造带内断裂发育特征、成因机制及其对油气控制作用，依据方差切片、三维可视化及精细地震解释技术对走滑构造带进行研究。结果表明，渤海湾盆地南部走滑构造带内发育“云梯式”和“栅栏式”两种断裂体系，断裂演化主要经历了中生代左旋走滑、古近纪伸展-走滑和新近纪强烈右旋走滑3个阶段。走滑构造带不仅控制了圈闭的形成，而且还影响了中、深层沉积体系的分布和油气的富集层位。结合不同构造部位油气富集特征，建立了走滑构造带内“中转站式”、“网毯式”、“复合式”及“阶梯式”等4类油气成藏模式，近些年指导发现了一系列大中型油气田，为下一步油气勘探指明了方向。     

渤西沙垒田凸起走滑断裂背景下油气成藏特征

以三维高分辨率地震资料为基础,结合实际钻井资料,对沙垒田凸起的断裂特征、沉积体系特征以及成藏模式等进行了深入研究,结果发现,沙垒田凸起发育多组北东向走滑断裂,且呈“雁列式”展布。 在剖面上,“雁列式”断层向深部收拢,垂直断距较小,没有明显的水平位移,表现为“花状”构造,同时走滑断裂的位置对应着“沟谷”,可改变基底和盖层的高低格局。走滑断裂对凸起区构造圈闭的形成、油气的聚集以及凹陷内古近系扇体的沉积均具有重要控制作用。 构造脊是油气长期聚集的有利区带,受走滑断裂活动强度差异的影响,沙垒田凸起东段和西段油气的运聚模式存在一定差异：在东段,走滑作用相对较弱,圈闭在走滑断裂之间发育,属于“构造脊-断层-砂体”油气运移模式;在西段,走滑作用强,圈闭依附于走滑断裂发育,属于“沟谷充填砂-走滑断裂系”油气侧向运移模式。     

渤东地区新生代走滑断裂特征及其对油气成藏的影响

渤东地区位于渤海海域渤中凹陷东侧,包括渤东低凸起及渤东凹陷。受郯庐走滑断裂及盆地伸展活动影响,研究区构造运动强烈,地质条件极为复杂,多年来对该区的油气勘探一直处于探索阶段。文中基于覆盖研究区的高分辨率三维地震数据,以走滑断裂发育模式为指导,对该地区的断裂体系进行了系统解剖,阐述了该区新生代走滑断裂的展布特征,重点分析了渤东凹陷中央走滑断裂带的表现特征及其活动期次。在此基础上,研究了该区的断裂成因机制,发现并落实了一批有利的构造圈闭,且就走滑断裂对油气成藏的影响因素进行了探讨。上述研究加深了对该区构造演化及油气成藏的认识,对促进渤东地区今后的油气勘探有重要的指导意义。     

张家口—蓬莱断裂带渤海段断裂特征及其与油气差异成藏的关系

利用高分辨率三维地震资料解释成果对张家口—蓬莱断裂带渤海段(简称沙北走滑带)的断裂几何学及动力学特征进行了较系统的分析,结合钻井资料,明确了沙北走滑带各区段在构造特征上的差异性,揭示其对油气差异性成藏的控制作用。根据构造特征的不同,沙北走滑带由西至东明显分为3段,西段表现为一条走向由北东向转为北西向并逐渐收敛相交的弧形走滑压扭断裂,呈左旋右阶帚状排列;中段由于受南北两大凸起的限制,发育北西向左旋、北东向右旋共轭走滑断裂体系;东段在开阔的变形空间下受郯庐断裂的影响,以北东向右旋张扭断裂为主。沙北走滑带整体表现为负花状或"Y"字型构造,表现出古近纪拉张和新近纪走滑的2期演化特征。沙北走滑带经历印支期、燕山期和喜马拉雅期3期构造运动改造后基本定型,受变形空间和区域大型走滑断裂带的控制,由西向东逐渐由相对挤压应力背景过渡为相对拉张背景。沙北走滑带走滑断裂的各段差异性特征不仅控制了断裂带不同部位圈闭发育状况和古近纪各时期沉积相的展布,还控制着各段油气运移和输导的效率,进而控制了油气的差异成藏。沙北走滑带石油地质条件呈现出由西向东逐渐变好的特征,东段和中段的油气富集程度明显高于西段。     

渤海湾盆地沙垒田地区新近纪走滑断裂发育特征及其对油气富集的控制作用

沙垒田凸起地区是渤海海域西部新近系油气最为富集的区域，为了明确新近系走滑断裂发育特征及对油气富集的控制作用，依托连片高精度三维地震、钻井取心等资料，对走滑断裂类型及发育特征进行了详细刻画，并对走滑断裂与成藏要素之间的关系进行了探讨。综合研究表明：研究区发育断穿基底走滑断裂、盖层走滑断裂及伸展-走滑断裂三种不同类型走滑断裂；走滑断裂对圈闭的控制作用表现为在不同类型走滑断裂控制下，断裂带内及断裂带间形成了多种类型圈闭，其中大型披覆背斜圈闭、断鼻、断背斜圈闭为有利圈闭，小型断块圈闭为不利圈闭；走滑断裂对输导体系的控制作用体现在断裂活动控制了骨架砂体输导体系及断裂输导体系的形成发育，有利于周边凹陷成熟烃源岩排烃及运移输导；走滑断裂对储层的控制作用表现为走滑作用形成的高角度裂缝提高了储层渗透率，改善了储层物性。新近纪普遍发育的走滑断裂是研究区油气富集的主控因素。     

张家口——蓬莱断裂渤海沙垒田凸起东北段盆岭再造及其对油气成藏的影响

以三维地震和钻井资料为基础,通过地震属性分析、构造几何学分析、断层活动性分析、构造演化史分析和油气运移模拟等方法,对张家口—蓬莱断裂带渤海沙垒田凸起东北段的构造样式、断裂活动性、走滑位移量、中央构造带的形成机制及其油气运聚进行分析。研究区是早期(古新世—始新世)伸展和晚期(渐新世、上新世—第四纪)走滑-拉分的叠合构造区;张家口—蓬莱断裂渤海沙垒田凸起东北段左旋走滑活动有两个阶段,即渐新世和上新世—第四纪,渤海海域活动较陆地段更早;新生代以来左旋走滑位移量共4 km,其中渐新世活动较弱(1 km),上新世较强(3 km);大规模的走滑活动导致了断裂带围区断裂活动的加剧和盆岭再造,促进了中央构造带的形成和北东向构造带的协同演化;张家口—蓬莱断裂渤海沙垒田凸起东北段及其共轭走滑断裂带剧烈的新构造运动控制了油气从深层往浅层运移的充注点/段,从而控制了其浅层油气运移及成藏。图13表1参48     

莱州湾凹陷东部新生代走滑构造特征及油气勘探意义

莱州湾凹陷位于渤海南部海域,为中生界基底之上发育的新生代半地堑。郯庐断裂带分东西两支穿过莱州湾凹陷东部,在新生代盖层中表现出渤海最复杂最典型的为NNE向的右旋走滑断裂特征。其中东支断裂在渐新世以后活动强烈,发育多条NNE向走滑断层及NE向伴生断层组成的复杂断裂带。走滑断裂带内断层展布符合右旋单剪作用下的脆性走滑剪切模式,地震方差切片存在右旋运动拖拽断裂证据。通过对主断裂活动期次分析表明,研究区主要有三期大的构造活动,同时形成了三期构造反转。应力分布的局域性导致了形变特征的差异性,产生了褶皱、挤压反转、掀斜断决、花状构造等典型的构造类型。研究区首次利用三维地震资料对本区构造特征进行了分析,研究认为走滑活动形成了良好的构造背景、优越的油源及运移等成藏条件,具有较大的油气勘探潜力。     

渤海盆地新近纪—第四纪走滑作用及油气勘探意义

渤海盆地中的走滑构造在油气勘探中具有重要意义,对认识郯庐断裂新生代的活动及地球动力学也有重要意义。根据地震资料解释和构造图编制,研究了渤海盆地东部走滑断裂带分布及类型,讨论了其形成动力学条件和油气地质意义。渤海盆地走滑断裂带主要发育雁列正断层系、同向剪切断裂系,也见反向剪切断裂系和次级同向剪切断裂系。剪切系断裂组合反映右旋扭动,右旋扭动时间为新近纪晚期—第四纪。走滑断裂带的形成是郯庐断裂带活动的反映,是印度板块与欧亚板块碰撞远程效应的结果。走滑构造带形成了重要的油气圈闭,是未来油气勘探的有利区。     

郯庐断裂活动对渤海东南部油气成藏的控制作用

郯庐断裂是渤海东部最重要的走滑大断裂,新生代郯庐断裂在渤海东南部经历了伸展断陷、右旋走滑和晚期构造再活动3个过程.郯庐断裂在古近纪早期的伸展断陷和晚期的右旋走滑压扭作用为渤海东南部创造了优越的生油条件和良好的圈闭条件,控制了始新世、渐新世湖相烃源岩,形成了大量的油气圈闭.断裂多期活动直接控制了油气的分配和富集的层位.研究认为,与生油凹陷相邻的长期继承性活动的同沉积断裂带和走滑断裂带是油气聚集的有利场所,预测凹陷内的次级凸起带、青东凹陷东部盆缘走滑断裂带、莱州湾凹陷东部走滑断裂带为区域内有利的油气勘探区带.     

渤海海域郯庐断裂带对油气成藏的控制作用

在渤海海域,靠近郯庐断裂带的渤南和辽东湾探区的油气较富集,而远离郯庐断裂带的渤西探区油气相对较贫,油气藏主要围绕郯庐断裂带分布,这些都说明了郯庐断裂带附近具有很大的油气勘探潜力.平衡剖面分析表明,郯庐断裂带在渤海海域主要表现为古近纪伸展、新近纪走滑的构造特征,古近纪伸展活动控制了生烃凹陷的形成,并促进烃源岩的快速演化;新近纪的强烈走滑作用形成了大量的构造圈闭,并促进了油气的运移及晚期成藏.渤海海域的油气资源勘探前景乐观,只是现今的探明程度较低.     

渤海南部断裂系统特征及其对油气成藏的控制

渤海南部地区构造活跃,断裂系统复杂。通过系统研究渤南地区断层分布、断裂演化等特征,分析了断裂系统对油气成藏条件的控制作用。研究表明:渐新世走滑活动控制了渤南地区沉降中心迁移,改变了始新世伸展期形成的以东西向为主的构造格局;渐新世以后,右旋走滑作用是新近系圈闭的主要形成机制。渤海南部地区现已发现的油气主要集中在北北东向构造带上,早期伸展形成的东西向凹中构造带具有近源、长期继承性发育的优势成藏条件,应是下一步油气勘探的重点区域。     

莱州湾西构造带断裂特征及其对油气成藏的控制

受古近纪莱州湾凹陷大规模断陷、郯庐断裂右旋走滑和垦东凸起大规模隆升三方面因素共同作用,莱州湾西构造带断裂系统发育,根据断裂性质及发育规模将断裂划分为3组不同方向的断裂组合,对油气的运移、聚集及保存都产生重要影响.根据莱州湾地区油气成藏规律并结合渤海其他区域近年勘探成果综合分析,莱北1号断层、斜坡区东西向反向正断层和走滑...     

渤海湾盆地“埕北-垦东”构造转换带形成演化及成藏特征

以渤海湾盆地“埕北-垦东”构造转换带为研究对象,通过几何学特征的静态刻画和形成演化过程的动态分析,系统揭示了该转换带与两侧坳陷及其内部发育演化的时-空差异,明确了油气成藏特征。结果表明,“埕北-垦东”构造转换带呈NW向展布的凸凹格局,被NNE向和NEE向断裂切割改造,与由NEE向伸展断裂主控的济阳坳陷和NNE向伸展-走滑断裂主控的渤中坳陷既有联系又有差异;NW向的埕北-五号桩断裂是新生代盆地的先存基底断裂,对构造转换带的形成起到了决定性作用;在古近纪近SN向区域拉张的背景下,构造转换带受郯庐断裂走滑的影响程度不同,发生了差异演化并出现分区效应;该构造转换带是潜山油气藏发育的有利区带,古近纪的差异演化使得带内埕北、桩海-桩西、长堤-孤东-垦东等不同区段的油气成藏各具特点。对“埕北-垦东”构造转换带的研究有利于指导渤海湾盆地的构造解析及油气勘探实践。     

渤海海域辽西构造带S型走滑转换带特征及控藏作用定量表征

S型走滑转换带是走滑环境下广泛发育的一类构造。以往的研究认识多集中在对走滑转换带类型划分的探讨上,缺乏对其控藏作用的精细研究。本次研究利用渤海海域辽东湾地区连片三维地震资料,结合油气田实例,运用统计学方法分析了辽西构造带S型走滑转换带的控藏作用。辽西带新生代构造变形总体表现为NE向伸展构造系统和NNE向右旋走滑构造系统的叠加构造变形,S型走滑转换带可分为增压段和释压段两大类。按照走滑转换带演化阶段的不同,将增压段进一步细分为压扭低凸起段、平缓增压段和强烈增压段等3个亚类。将释压段同样细分为纺锤形浅凹、平缓释压段和菱形释压段等3个亚类。将走滑断裂末端发育的转换带归纳为增压型或释压型马尾扇。应用S型走滑转换带“油气富集指数”的分析方法,论证了S型走滑转换带弯曲度与走滑调节断层活动性具有正相关性,并成功应用于辽西凹陷南次洼旅大5-2北油田成藏分析工作中,为勘探决策提供了定量化依据。     

渤海中部渐新世以来强烈沉陷的区域构造条件

渤海中部属于北华北新生代裂陷盆地(渤海湾盆地)东部的渤中坳陷,渐新世以来沉降深达10000余m,是我国少有的富生烃地区.渤中坳陷的主体部分位于北西向的北京—蓬莱和北北东向的郯庐2条区域性断裂带交汇区的西北象限,同时也是盆地东部伸展—拉分构造系统的拉分构造部位.深部存在北东向地幔隆起,地壳厚度为27～28km,构造背景复杂而独特.渐新世以来,北京—蓬莱断裂带左旋走滑、营口—潍坊断裂带右旋走滑和盆地东部伸展拉分构造系统活动各自产生的局部拉张应力作用的叠加,以及深部地幔上隆的联合作用,致使渤海中部自渐新世以来发生强烈沉降.     

张扭断裂带内复合花状构造的成因与意义

花状构造是走滑断裂带内的标志性构造变形,传统上按照内部构造样式的差异可分为正花状构造和负花状构造。油气勘探揭示,在渤海海域新生代的郯庐断裂张扭变形带内,除发育正花状构造和负花状构造外还发育一种特殊的花状构造,即以背斜和正断层组合为典型特征的复合花状构造。通过分析复合花状构造的特征和形成机理认为,复合花状构造发育于张扭变形带中断层受阻弯曲或受阻叠置部位,具有走滑、挤压和伸展3类应变共存以及挤压变形和伸展变形同时发生的特征。复合花状构造可看作是张扭变形带内的典型变形样式,是伸展、挤压和走滑应变在局部挤压环境下复合变形的产物,其形成的应力状态处于正花状构造到负花状构造的过渡状态。复合花状构造因其特殊的构造样式和形成背景有利于油气的聚集成藏。     

张扭断裂带内复合花状构造的成因与意义

花状构造是走滑断裂带内的标志性构造变形,传统上按照内部构造样式的差异可分为正花状构造和负花状构造。油气勘探揭示,在渤海海域新生代的郯庐断裂张扭变形带内,除发育正花状构造和负花状构造外还发育一种特殊的花状构造,即以背斜和正断层组合为典型特征的复合花状构造。通过分析复合花状构造的特征和形成机理认为,复合花状构造发育于张扭变形带中断层受阻弯曲或受阻叠置部位,具有走滑、挤压和伸展3类应变共存以及挤压变形和伸展变形同时发生的特征。复合花状构造可看作是张扭变形带内的典型变形样式,是伸展、挤压和走滑应变在局部挤压环境下复合变形的产物,其形成的应力状态处于正花状构造到负花状构造的过渡状态。复合花状构造因其特殊的构造样式和形成背景有利于油气的聚集成藏。     

渤海海域辽中凹陷走滑断裂分段性及其对油气成藏的影响

渤海海域辽中凹陷目前已发现的4.2×108 m3油气地质储量90%以上分布于走滑断裂带。根据走滑断裂的平面特征、剖面特征以及活动强度将其分为北段、中段和南段,其中中段走滑活动最为强烈,走滑特征明显,北段和南段相对较弱。走滑断裂利于烃类的生成和排出;走滑断裂形成了不同类型的走滑坡折带,控制了砂体的展布;走滑活动产生的一系列张性断层形成了不同样式的油气输导体系;沿走滑断层走向形成了一系列大规模的圈闭群,受右旋走滑挤压应力的影响,这些圈闭封堵性好,有利于油气的大规模成藏。